Tòa nhà thương mại sinh thái (ECB) Bayer Material Science

Giới thiệu chung

Tòa nhà Thương mại Sinh thái là một phần của Chương trình Khí hậu Bayer, nhằm giảm lượng khí thải nhà kính của công ty và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và tài nguyên. Tòa nhà hành chính này tự cung tự cấp năng lượng và tiêu thụ ít hơn 70% điện so với các tòa nhà tương tự trong khu vực.

Chiến lược thiết kế

Chiến lược thiết kế thụ động

Hướng

Phân tích chi tiết các điều kiện môi trường đã được thực hiện để lựa chọn hướng tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của tòa nhà. Hình khối tòa nhà giúp giảm hấp thụ hoặc tỏa nhiệt.

Cảnh quan

Các loại cây cỏ tự nhiên và bản xứ đã được lựa chọn để tạo cảnh quan, loại bỏ nhu cầu tưới tiêu thường xuyên. Để tạo nên cảnh quan mới, cây cối được tưới nước hai lần một ngày trong hai năm đầu tiên.

Chiếu sáng

Chiếu sáng ban ngày được tối đa hóa trong tất cả các không gian sử dụng. Các thiết bị che nắng phù hợp được thiết kế thông qua phần mềm mô phỏng được sử dụng để giảm thiểu độ chói. Rèm cửa tích hợp động cơ được sử dụng để tạo sự thoải mái cho thị giác của người sử dụng.

Thông gió

Tốc độ thông gió thiết kế tăng thêm 30% không khí ngoài trời so với quy định trong Tiêu chuẩn ASHRAE 62.1-2004 giúp cải thiện chất lượng không khí trong nhà và mang lại sự thoải mái vượt trội cho người sử dụng. Các đặc điểm thiết kế thụ động đã tạo ra tổng tải AC đa dạng là 84 kW cho 891 m² (24 tấn cho 9.600 ft²).

Vỏ công trình và hệ thống cửa sổ

1. Thiết kế mặt đứng đáp ứng khí hậu, bao gồm mái nhô ra ngoài cả bốn mặt của tòa nhà, bảo vệ tòa nhà khỏi ánh nắng trực tiếp và giảm hấp thụ nhiệt.
2. Tất cả các bề mặt bên ngoài, bao gồm tường, mái và móng, đều được cách nhiệt bên ngoài bằng các tấm polyurethane.
3. Hệ thống tường ngoài được cấu tạo từ bê tông khí chưng áp (AAC) dày 150 mm (6 in.), khối tro bay và bọt polyurethane (PUF) dày 75 mm (3 in.).
4. Vật liệu cách nhiệt mái là lớp cách nhiệt polyurethane cứng dày 75 mm (3 in.) và lớp bông khoáng dày 50 mm (2 in.).
5. Tỷ lệ cửa sổ/tường (WWR) là 33,8%, giúp đảm bảo tiềm năng chiếu sáng ban ngày tối đa với mức hấp thụ nhiệt mặt trời tối thiểu.
6. Lớp cách nhiệt vỏ ngoài hiệu suất cao giúp giảm 40% mức tiêu thụ năng lượng so với tiêu chuẩn ASHRAE/IESNA 90.1-2004.
7. Cửa sổ kính hai lớp hiệu suất cao tích hợp rèm tự động giúp tăng cường khả năng bảo vệ khỏi ánh nắng mặt trời. Lớp kính hiệu quả cân bằng giữa độ dẫn nhiệt thấp và hệ số che nắng.

Vật liệu và kỹ thuật thi công

1. Tòa nhà sử dụng vật liệu xây dựng địa phương có thành phần tái chế.
2. Sơn, chất trám, lớp phủ và chất kết dính có hàm lượng VOC thấp đã được sử dụng bất cứ khi nào có thể

Chiến lược thiết kế chủ  động

Thiết kế chiếu sáng

1. Hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng lượng với bộ điều khiển ánh sáng ban ngày được sử dụng.
2. Các thiết bị chiếu sáng và chấn lưu tiết kiệm năng lượng góp phần giảm 37% năng lượng chiếu sáng so với Tiêu chuẩn ASHRAE 90.1-2004. T
3. òa nhà sử dụng kết hợp đèn huỳnh quang tuyến tính T5 tiết kiệm năng lượng và đèn huỳnh quang compact.
4. Cảm biến chuyển động tại các khu vực thường không có người ở như khu vực kho, nhà vệ sinh và phòng máy giúp giảm thiểu việc sử dụng ánh sáng.
5. Hệ thống điều khiển chiếu sáng đảm bảo nhiệt lượng bên trong tối thiểu được hấp thụ và giảm tải điều hòa không khí trong những không gian này.
6. Khoảng 87% không gian thường xuyên có người ở trong tòa nhà có hệ số ánh sáng ban ngày tối thiểu là 2%. Mật độ công suất chiếu sáng (LPD) là 7,2 W/m² (0,67 W/ft²) ở tất cả các không gian có người ở, thấp hơn đáng kể so với mức cơ sở của Tiêu chuẩn ASHRAE 1-2004 là 11,8 W/m² (1,1 W/ft²).
7. Tòa nhà sử dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng liên quan đến hệ thống cung cấp điện/hệ thống quản lý tòa nhà.

Hệ thống năng lượng tối ưu/hệ thống HVAC

1. Các chùm tia lạnh dùng để làm mát bức xạ giúp loại bỏ năng lượng tiêu thụ cho quạt cấp.
2. Nước lạnh được cung cấp ở nhiệt độ 15°C (59°F) thay vì ở nhiệt độ thông thường là 7°C (45°F).
3. Dựa trên điều kiện thiết kế trong nhà là 24°C (75°F) và độ ẩm tương đối 55%, nhiệt độ điểm sương trong phòng là 14°C (57°F) và nước lạnh được cung cấp ở nhiệt độ cao hơn 1°C (0,6°F) (ở 15°C [59°F]) để tránh ngưng tụ trên bề mặt.

Chất lượng không khí trong nhà

1. Không khí thông gió khô từ bên ngoài được cung cấp thông qua một thiết bị lắp đặt ngoài trời, thiết bị này khử ẩm không khí trước khi đưa vào các không gian sử dụng. Lượng không khí khô từ bên ngoài này đóng vai trò là không khí sơ cấp cho hệ thống dầm lạnh.
2. Chất lượng không khí được giám sát bên trong toàn bộ tòa nhà với sự hỗ trợ của các cảm biến CO2 đặt cách mặt sàn 1,8 m (6 ft) tại nhiều không gian khác nhau. Các cảm biến này sẽ phát ra âm thanh báo động cho người vận hành khi chênh lệch nồng độ CO2 giữa ngoài trời và trong nhà vượt quá 530 ppm.
3. Hệ thống Không khí Ngoài trời Theo Nhu cầu (DOAS) khởi động lúc 7 giờ sáng để loại bỏ độ ẩm tích tụ trong những giờ không có người và hạ nhiệt độ xuống mức mong muốn trước khi văn phòng bắt đầu hoạt động.
4. DOAS thu hồi nhiệt từ khí thải của tòa nhà.
5. Khí thải lạnh đã được khử ẩm từ phòng tắm và không gian văn phòng được thu gom tại mỗi lõi kỹ thuật. Không khí này đi vào một bên của bánh xe nhiệt quay, làm mát bánh xe và làm khô lớp phủ hút ẩm. Phần mát và khô này của bánh xe sau đó quay vào luồng không khí ngoài trời, nơi nó hấp thụ nhiệt và độ ẩm từ không khí thông gió đi vào trước khi được làm mát đến nhiệt độ phòng trong phòng xử lý không khí (AHU).
6. Bánh xe thu hồi năng lượng giúp giảm 80% tải thông gió, giảm thiểu năng lượng vận hành và kích thước của thiết bị điều hòa không khí.

Vận hành thử

1. Dự án đã kết hợp phương pháp vận hành thử theo khuyến nghị của ASHRAE và sử dụng đơn vị vận hành thử và kiểm toán năng lượng bên thứ ba.
2. Vận hành thử giai đoạn thiết kế đã cung cấp thông tin đầu vào ban đầu cho việc kết hợp các cơ chế giám sát nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành và bảo trì thành công của đội ngũ nhân viên tòa nhà.
3. Vận hành thử giai đoạn thi công đảm bảo việc triển khai đúng đắn các hệ thống cơ điện.
4. Vận hành thử giai đoạn nghiệm thu yêu cầu nhà thầu chứng minh hoạt động của thiết bị theo đúng thiết kế.
5. Vận hành thử giai đoạn đưa vào sử dụng tập trung vào việc vận hành đúng đắn các hệ thống của đội ngũ vận hành và bảo trì (O&M).
6. Vận hành thử liên tục định kỳ kiểm tra các phương pháp vận hành và hiệu suất thiết bị.
7. Các hệ thống đo đếm bao gồm nguồn điện chính đầu vào, máy làm lạnh, chiếu sáng nội bộ, chiếu sáng ngoài trời, thiết bị xử lý không khí, hệ thống cấp nước, nhà máy xử lý nước thải và hệ thống điện mặt trời.

Năng lượng tái tạo

• Sử dụng 100% năng lượng từ nhà máy điện mặt trời trên mái nhà.
• Nhà máy điện mặt trời 57 kW sản xuất 88,9 MWh/năm.
• Năng lượng dư thừa được cung cấp cho các tòa nhà khác tại chỗ.